礦井火災(zāi)防治課程設(shè)計[教學(xué)相關(guān)]

1、目 錄1.防火灌漿設(shè)計依據(jù)及基礎(chǔ)資料11.1礦井概況 11.2煤層賦存條件11.3地質(zhì)構(gòu)造31.4煤的碳化程度、煤巖成分、自燃傾向性、發(fā)火期31.5漿材的質(zhì)量、數(shù)量、開采條件41.6礦井開拓方式和采區(qū)布置圖41.7灌漿站工作制度42.防火灌漿系統(tǒng)與參數(shù)確定72.1灌漿系統(tǒng)確定72.2灌漿材料的選擇72.3地面制漿工藝流程（圖）72.4 灌漿方式的確定72.5灌漿參數(shù)確定82.5.1水土比82.5.2灌漿系數(shù)K92.5.3取土系數(shù)a93.灌漿量計算103.1灌漿用土量計算103.2灌漿用水量103.3灌漿量計算103.4 泥漿容重114.漿管道系統(tǒng)設(shè)計124.1灌漿管道布置124.2 輸送倍線的

2、計算124.3 管徑計算134.4 管壁計算144.5 管材確定155.水槍的選擇166.泥漿泵選擇177.漿站主要設(shè)施197.1 泥漿攪拌池及攪拌機197.2 儲土場20設(shè)計小結(jié)21參考文獻22摘 要礦井火災(zāi)是指發(fā)生在礦井地面和井下，威脅礦井安全生產(chǎn)，形成災(zāi)害的一切非控制燃燒。礦井火災(zāi)是煤礦主要災(zāi)害之一，每一場火災(zāi)的發(fā)生，輕則影響生產(chǎn)，重者可能燒毀煤炭資源和礦井設(shè)備，更為嚴(yán)重者則可能引燃瓦斯煤塵爆炸或火煙度化礦井，釀成人員傷亡的重大惡性事故。此次的灌漿防火課程設(shè)計，就是針對該煤礦煤炭易自然的狀況，采取灌漿的方法，達到防火的目的。漿液灌入采空區(qū)之后，固體物沉淀，充填于浮煤縫隙之間，包裹媒體，杜

3、絕漏風(fēng)，防止氧化，而漿水所到之處，增加煤的外在水分，抑制自熱氧化進程的發(fā)展。同時，對已經(jīng)自熱的煤炭有散熱冷卻的作用，從而達到防火的目的，本次設(shè)計的內(nèi)容主要包括灌漿系統(tǒng)及參數(shù)的確定，灌漿量的計算，漿管道系統(tǒng)設(shè)計，灌漿站主要措施，水槍的選擇等。關(guān)鍵詞：礦井火災(zāi) 灌漿防火 灌漿系統(tǒng)及參數(shù)試題和教育1.防火灌漿設(shè)計依據(jù)及基礎(chǔ)資料1.1礦井概況 下石節(jié)煤礦位于陜西省銅川市耀縣北部，距銅川市區(qū)約54km，行政區(qū)劃屬于銅川市耀縣瑤曲鄉(xiāng)。井田的中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)10851，北緯3513。下石節(jié)煤礦交通方便，咸銅鐵路梅七支線（梅家坪至前河段）經(jīng)過附近的瑤曲鎮(zhèn)，礦井有運煤專用鐵路接軌于瑤曲車站，全長2.5km。另

4、外，有公路至金鎖關(guān)與西（安）包（頭）線相接。礦井1980年以60萬噸/年的能力簡易投產(chǎn),現(xiàn)采用綜放回采工藝回采,生產(chǎn)能力已達160萬噸/年。井田范圍東至荒草灣上石節(jié)一線，西到斷頭川北側(cè)的4-2號煤層零點邊界線，南與陳家山煤礦相毗鄰（人為邊界），北與崔家溝煤礦七木橋背斜相望。井田走向長約3.5km，傾向?qū)捈s3.5km，總面積為13.2km2。1.2煤層賦存條件井田內(nèi)煤層屬于易自燃，自然發(fā)火期最短1個月，煤系地層屬中侏羅紀(jì)直羅群及下侏羅紀(jì)延安群，共含煤五層：1、2、3、4-1、4-2，焦坪礦區(qū)煤層特征如表2.4.1。3煤和4-1煤局部可采，厚03m，埋藏極為不穩(wěn)定，主要可采煤層為 4-2號煤，平均

5、厚度1012m，最厚達34m。煤層傾角淺部為1820，深部為510。煤系地層呈單斜構(gòu)造，傾斜北西。井田系長慶油田邊緣浸染區(qū)，煤層頂板巖系中有34個含油層，底板巖中有兩個含油層，油氣的溢出對礦井瓦斯含量有極大的影響。煤系地層巖性自下而上描述（含4-2號煤層）：泥巖：紫雜色、灰綠色（俗稱花斑泥巖），含團塊狀，易碎，常有鮞狀結(jié)核，遇水膨脹，一般厚810m，最厚達40m，厚度變化大。根土巖：粉砂質(zhì)、灰深褐色，含植物根部化石，較堅硬，一般厚26m。炭質(zhì)泥巖：05m，為煤層直接底板。4-2號煤：中部有12層夾矸，局部地區(qū)加厚至25m，使煤層分為4-1煤。灰黑色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖：含植物化石及黃鐵礦結(jié)核，水平

6、層理，厚23m。中粗砂巖：厚度為030m，局部為砂巖，含植物化石、黃鐵礦結(jié)核及煤屑。細(xì)粉砂巖互層：灰灰黑色，厚度073m，緩波狀、微波狀層理，含黃鐵礦結(jié)核及植物化石，中下部局部含油。下石節(jié)礦煤系地層情況見煤系地層綜合柱狀圖如圖1-1所示：圖1-1 下石節(jié)煤礦煤系地層綜合柱狀圖試題和教育1.3地質(zhì)構(gòu)造下石節(jié)井田位處黃隴侏羅系煤田焦坪礦區(qū)西部，鄂爾多斯臺向斜的南緣。井田總體構(gòu)造為：淺部為一向北西傾斜的波狀單斜構(gòu)造，深部水平以新民村向斜為主體，呈一向斜構(gòu)造。斷裂構(gòu)造不太發(fā)育。總之井田構(gòu)造較為簡單。褶皺構(gòu)造主要有： 七木橋背斜：位于本井田和杏樹萍井田交界處，軸向N60W，向NW傾沒，軸部出露T3和J1

7、地層，兩翼為侏羅系地層，延展約2.5Km。樺樹渠背斜：分布在井田一水平同陳家山井田交界處，為向NW傾沒的鼻狀背斜構(gòu)造，井田內(nèi)延展約1300m，軸部缺失。延安組和直羅組下部地層，兩翼傾角1520，局部可達25以上。新民村向斜：分布在井田二水平深部的100489408946鉆孔一線，為深部水平主要的褶皺構(gòu)造，軸向NE36左右，兩端呈弧型向東彎曲。延展約3000m以上，西延進入陳家山井田，兩翼傾角平緩，一般在5以下，幅度約40m。向斜軸部延安組，富縣組沉積厚度較大，如8935號孔，延安組厚度162.43m，其中4-2號煤層以下沉積厚度為25.44m，并沉積了42下煤層。8940號延安組厚度172.0

8、6m，其中4-2號煤層以下沉積度厚度21.98m，富縣組厚度28.02m。向斜兩翼沉積厚度相對較薄，如8941號孔，延安組厚度114.8m，富縣組厚3.9m。8942號孔延安組厚度126.67m，富縣組厚7m。次要褶皺構(gòu)造有：王臺背斜：分布在井田二水平的894589498955號孔一線，其軸向為NE30，向SW傾沒，延展約1000m，兩翼傾角在10左右，幅度4050m。軸部沉積厚度小，向兩翼厚度增大，如8955號鉆孔，延安組厚僅58.57m，且缺失富縣組沉積。又如8949號孔，延安組厚度65.32m，富縣組厚1.03m。草灘向斜：分布在二水平的8944孔89508954孔一線，軸向NE65，向

9、東漸轉(zhuǎn)NE20，延展約1600m，幅度約20m。上述褶皺構(gòu)造的發(fā)生和發(fā)展，具有明顯的繼承性，對井田煤系、煤層的沉積起了控制作用。一般向斜寬緩，含煤地層沉積厚度大。背斜陡窄、含煤地層沉積厚度小，煤層厚度小，結(jié)構(gòu)相對簡單。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)較大的斷層。據(jù)下石節(jié)煤礦和陳家山煤礦一水平開采揭露資料，一般只見到數(shù)量較少的落差僅0.33m斷層，極個別斷層落差在510m。這些斷層雖然落差小，對生產(chǎn)特別是回采工作仍會帶來一定的影響。小斷層多為高角度正斷層，常見為NE和NW向兩組，且多成組出現(xiàn)，并具有一定的組合規(guī)律，常呈雁行式排列，有時成掃帚狀分叉成數(shù)條0.52m的小斷層（如陳家山煤礦一、二采區(qū)）。預(yù)計

10、深部水平斷裂構(gòu)造也將以小型斷裂為主。1.4煤的碳化程度、煤巖成分、自燃傾向性、發(fā)火期設(shè)計工作面,綜采放頂煤開采工作面，工作面走向長度886m，傾斜長度148.5m，工作面開采參數(shù)如圖1-1所示，通風(fēng)系統(tǒng)平面圖圖如圖1-3所示，頂、底板狀況為：1) 直接頂為煤4的41-42段煤層，厚度2.19m，煤夾泥巖。2) 直接底為煤4的47-48段煤層，厚度3.3m，泥巖夾煤，泥巖易風(fēng)化，遇水膨脹。煤質(zhì)以暗煤為主，絲碳化物物質(zhì)含量高，加亮煤條帶。工作面煤塵具有爆炸性，屬低瓦斯礦井。工作面煤層易自燃，地溫較高，一般在29-31左右。各煤層均有煤塵爆炸危險性。由于該區(qū)煤的燃點低，油頁巖用火柴即可直接點燃。煤層

11、節(jié)理發(fā)育，褐煤及油頁巖易自燃發(fā)火。礦井各煤層自燃傾向性為一類容易自然發(fā)火煤層。煤2最短自然發(fā)火期為22天，一般為1-3月。目前使用的防滅火注漿材料主要是黃土和凝膠，黃土漿主要用于采空區(qū)。預(yù)防性注漿，凝膠用于封閉密閉間、小聯(lián)絡(luò)巷及處理高溫點時使用。1.5漿材的質(zhì)量、數(shù)量、開采條件下石節(jié)煤礦采用的土水比為 土源距煤礦風(fēng)井5km，土質(zhì)優(yōu)良，容重1.3t/m3，屬于亞粘土，塑性指數(shù)12，取土方便，礦井輕軌礦車可直接到達取土地點。1：3-5，灌漿系數(shù)0.1-0.2。1.6礦井開拓方式和采區(qū)布置圖礦井采用平硐-斜井-暗斜井開拓，單采區(qū)分階段布置。采煤方法為走向長壁綜采放頂煤垮落法回采工藝，頂板管理采用全部

12、垮落法。目前，采深350米，礦井采用一井一面的配置。見圖1-2所示：1.7灌漿站工作制度采用兩班灌漿一班檢修工作制度，每班灌漿 8小時，各班都必須完整的做完本班工作，完成好交接班制度。1、灌漿量：日灌漿量1839.6 m3 時灌漿量122.64 m32、主要設(shè)備集泥池、 泥漿攪拌池、 泥漿攪拌機、 儲土場、 輸送管道等。圖1-2 下石節(jié)煤礦采掘通風(fēng)系統(tǒng)圖圖1-3 通風(fēng)系統(tǒng)平面圖2.防火灌漿系統(tǒng)與參數(shù)確定2.1灌漿系統(tǒng)確定由于黃土采制方便，價格低廉而且水源充足，參照以上條件所以選擇黃泥灌漿隨采隨灌系統(tǒng)。2.2灌漿材料的選擇土源距離煤礦風(fēng)井5km，土質(zhì)優(yōu)良，容重1.3t/m3 ，屬于亞黏土，塑性指

13、數(shù)12，取土方便，礦井輕軌車可直接到達取土地點。這里利用此土作為灌漿材料，由于土源較遠(yuǎn)，采用機械取土制漿，建立集中灌漿站、泥漿攪拌池制備泥漿。為了提高泥漿質(zhì)量，加大泥漿濃度，在制漿前將黃土充分浸泡使之粉化后再進行攪拌。2.3地面制漿工藝流程（圖）當(dāng)?shù)V井灌漿量大，土源較遠(yuǎn)或者限于地形條件，灌漿點分散等，則可采用人工或機械取土，建立集中灌漿站、泥漿攪拌池制備泥漿。如圖2-1所示。 圖2-1人工或機械取土機械制備泥漿站 1、取土礦車；2、輕便軌道；3、儲土場及棧橋；4、水槍；5、輸水管；6、自流泥漿溝；7、泥漿攪拌池及房屋； 8、輸漿管；9、風(fēng)井；10、水源泵房，11、絞車房；12、取土場采土場礦車

14、運輸儲土場攪拌池泵站管道入井制備的泥漿在攪拌池內(nèi)再放置半小時左右，使之沉淀，澄出清水，保持最大濃度，再灌入井下。高濃度泥漿送入井下，隔絕供風(fēng)，阻斷煤炭自熱、自燃過程。2.4 灌漿方式的確定我國煤礦采用的預(yù)防性灌漿的方法多種多樣，大體可分為：采前灌漿、隨采隨灌、采后灌漿等三種類型。 1采前灌漿所謂采前灌漿即是尚未開采先行灌漿。這種灌漿方法是針對開采老窯多、易自燃、特厚煤層發(fā)展起來的。當(dāng)巖石運巷和風(fēng)巷掘出以后，分層航道尚未掘送之前，按設(shè)計的位置，由巖石區(qū)段巷道開鉆窩向煤層打鉆以探明古窯老虛的分布和位置，然后進行采前預(yù)灌。 2隨采隨灌隨著回采工作面的推進，同時向采空區(qū)灌漿。其作用一是防止遺留在采空區(qū)

15、內(nèi)的浮煤自燃；二是膠結(jié)頂板冒落的矸石，形成再生頂板，為下分層開采創(chuàng)造條件。另外，它還具有防塵、降溫的作用。隨采隨灌的方法根據(jù)采區(qū)巷道布置方式的不同，頂板巖石冒落情況不同有多種多樣。如埋管灌漿、插管灌漿、灑漿、打鉆灌漿等。 3采后灌漿開采自然發(fā)火不是十分嚴(yán)重的厚煤層時，可在工作面采完后，封閉停采線的上下出口，然后，在上部密閉墻上插管灌注泥漿。其目的一是封閉采空區(qū)，其次是充填最易發(fā)生自燃火災(zāi)的停采線，以防止自燃火災(zāi)的發(fā)生。因回風(fēng)道埋管灌漿工藝最為簡單，使用方便。本設(shè)計利用隨采隨灌的方式進行灌漿。如圖2-2所示，埋管灌漿與工作面灑漿圖。當(dāng)工作面向前推進時，沿回風(fēng)巷臨時構(gòu)筑木垛以保護埋入冒落區(qū)的注漿管

16、路，灌漿管埋入冒落區(qū)1520m，隨著工作面的推進，用回柱絞車向外牽引。圖2-2埋管灌漿及灑漿示意圖1、工作面運輸巷 2、回風(fēng)巷 3、輸漿管路 4、埋入采空區(qū)的注漿管5、灑漿膠管 6、工作面上隅角 7、維護回風(fēng)巷的臨時木2.5灌漿參數(shù)確定 2.5.1水土比 水土比大小取決于:1)土質(zhì)條件土質(zhì)粘度大，土質(zhì)好，易成漿土水比可以大一些以取得較好的防火效果。否則小一些，如采用頁巖、矸石灌漿，土水比要小一些以防止堵管。2）泥漿的輸送距離輸送距離遠(yuǎn)，土水比可小一些防止堵管。3）灌漿的方法采空區(qū)埋管灌漿、打鉆灌漿，土水比要小一些以免不能完全覆蓋煤題；如果是工作面灑漿，土水比可以大一些以節(jié)省勞力，提高效率。4）

17、煤層傾角煤層傾角越小，土水比要小一些以取得較好的流動性。5）氣候條件夏季灌漿時，氣候炎熱，土水比可大一些；冬季寒冷易結(jié)凍，土水比要小一般土水比的變化范圍為1：2-1：5。依據(jù)本礦的實際情況，（煤層自燃發(fā)火嚴(yán)重），采用的 水土比為1:4。2.5.2灌漿系數(shù)K灌漿系數(shù)K ：泥漿的固體材料體積與需要灌漿的采空區(qū)空間容積之比。即K=Qs/mLHC。在K值中反映了頂板冒落巖石的松散系數(shù)，泥漿收縮系數(shù)和跑漿系數(shù)等綜合影響， 它只能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況而定。對于預(yù)防性灌漿，一般取0. 1-0.2；對于封閉區(qū)內(nèi)的滅火灌漿，可取0.1-0.2。2.5.3取土系數(shù)a 考慮土壤的雜質(zhì)和運輸?shù)膿p失，取1.13.灌漿量計

18、算預(yù)防性灌漿量主要取決于灌漿形式，灌漿區(qū)的容積，采煤方法等因素。采前預(yù)灌、采后封閉停采線都是以充滿灌漿空間為準(zhǔn)。3.1灌漿用土量計算 Qt1=KmLHC （式3-1） Qt2=KmlHC （式3-2） 或 Qt2=KG/ （式3-3） Qt=aQ t2 （式3-4） 式中 Qt1 灌漿用土量，m3； Qt2 日灌漿用土量，m3/日； Qt灌漿日用土量，m3； G 日產(chǎn)量，t/日； 煤容重，t/m3； m 煤層開采厚度，m； L 灌漿區(qū)的走向長度，m ；l 日進度，m； H 灌漿區(qū)的傾斜長度，m； C 煤炭回收率，%，取0.89；a 取土系數(shù)，取1.1； K 灌漿系數(shù)，即泥漿的固體材料體積與需要

19、灌漿的采空區(qū)空間容積之比。這里取K=0.1-0.2。本設(shè)計取K=0.15。Qt1=0.156.15886148.50.89=108023.08 m3 Qt2=0.156.152.4148.50.89=309.27 m3/日或 Qt2 = 0.15（34841.34）=390 m3/日Qt =1.1390=429 m33.2灌漿用水量日灌漿用水量Qw1= kw Qt （式3-5） kw 沖洗管道用水量的備用系數(shù)，一般為1.101.25,這里取1.2。 土水比倒數(shù)，這里取4。Qw1=1.24294=2059.2 m3灌漿總用水量 Qw= kw Qti （式3-6） Qw= 1.2108023.08

20、 4 = 518510.784 m3 3.3灌漿量計算Qj=（Qt2+Qw）u （式3-7）Qjh=Qj/（n.t ） m3/h （式3-8）式中：Qj日灌漿量，m3Qjh小時灌漿量； u泥漿制成率，其取值見表3-1； n每日灌漿班數(shù)； t每班純灌漿小時數(shù)；水土比1:11:21:31:41:51:6泥漿容重1.451.301.201.161.131.11泥漿制成率0.7650.8450.8800.9100.9300.940表3-1Qj =（390+2059.2）0.91=2228.772 m3 Qjh = 2228.772 /（28）=139.3 m33.4 泥漿容重j=（w +t)u =(2

21、059.2/2228.772+3901.3/2228.772) 0.91=1.048 t/ m34.漿管道系統(tǒng)設(shè)計4.1灌漿管道布置灌漿管路有“L”和“Z”布置形式，如圖4-1所示。L形：優(yōu)點：能量集中，充分利用自然壓力，管路有較大的注漿能力；安裝維護管理簡單。缺點：井深時壓力過大，易崩管。Z形：與L形相反。 如圖2-1 所示，采用集中灌漿站，泥漿輸送管道由風(fēng)井進入，經(jīng)總回風(fēng)大巷到采區(qū)回風(fēng)巷、工作面回風(fēng)巷，再到工作面上隅角，進行埋管灌漿，或工作面灑漿（如圖2-2）。從地面直到井下灌漿點鋪設(shè)專用管路擔(dān)負(fù)輸漿任務(wù)。圖4-1管路系統(tǒng)為：泵房風(fēng)井煤4 總回風(fēng)巷工作面順槽工作面采空區(qū)。4.2 輸送倍線的

22、計算預(yù)防性灌漿一般是靠靜壓作動力。灌漿系統(tǒng)的阻力與靜壓動力之間的關(guān)系用輸送倍線表示。泥漿的輸送倍線是指從地面灌漿站至井下灌漿點的管線長度與垂高之比，即： N = （式4-1） 式中：N輸送倍線； L進漿管口至灌漿點的距離，1850+148.5+50=2048.5m； H進漿管口至灌漿點的垂高，250+3.7+170=423.7m。 N過大，說明管線太長，阻力過大輸漿壓力小，進漿不暢，易發(fā)生堵管現(xiàn)象；N過小，說明泥漿出口壓力大，在采空區(qū)分布不均，易發(fā)生跑漿事故。一般情況下，泥漿的輸送倍線值最好在5-6范圍內(nèi)變化。不要大于10或小于2。風(fēng)井地面標(biāo)高+3.7m，井底位于-250水平，工作面為-390

23、420m，風(fēng)井到工作面回風(fēng)巷入口距離為1850m，其余工作面參數(shù)見表1所示。根據(jù)公式可得：4.3 管徑計算d = = （式4-2）式中: Qj 小時灌漿量m3/h； v0臨界流速m/s，查表4-2得1.801m/s。表4-2泥漿臨界流速表輸漿管內(nèi)徑dp為：dp= =0.1654m = 165.4mm所以根據(jù)鋼管規(guī)格表，預(yù)選16810無縫鋼管，則輸漿管干管內(nèi)徑：dp=168-210=148mm驗算流速 V=2.1705 m/s 1.801 （符合要求）同理，設(shè)計輸漿管支管預(yù)選1687無縫鋼管。則支管內(nèi)徑為168-14=154mm驗算流速 V=2.006 （符合要求）4.4 管壁計算（1）垂直管道

24、管壁 = 0.5d( 1)ab （mm） （式4-3） 式中 d 管直徑（內(nèi)徑）Rz 許用應(yīng)力（無縫鋼管：800kg/cm2 ,普通鋼管：600 kg/cm2，鑄鐵管：200 kg/cm2）P 管內(nèi)壓力，P=0.11j H j 泥漿比重，kg/m3 ,由表3-1，取j為1.16H 高度（高差），m其中P=0.111.16423.7=54.06kpa 管壁不均勻系數(shù)的附加，無縫鋼管：1-2 mm，鑄鐵管：7-9 mmb 磨損系數(shù)，1-4 mm 本設(shè)計采用無縫鋼管，所以a取2； b取2。= 0.5d( 1)ab = 0.50.148（ 1）+0.002+0.002 =0.0051+0.004 =

25、0.091m = 9.1mm從以上計算可知所選鋼管符合要求。(2)水平管道管壁 = + a （式4-4）式中 n 管道質(zhì)量與壁厚不均勻的變動系數(shù)，取0.9d 管直徑（內(nèi)徑）P 管內(nèi)壓力 = +0.002 = 2.00mm經(jīng)過計算所預(yù)選的無縫鋼管符合要求。4.5 管材確定選擇管材的主要依據(jù)是管道所需承受的壓力，而壓力與井深成正比。通常情況下，井深不超過200m，多采用焊接鋼管，井深超過200m，多采用無縫鋼管。又由于當(dāng)壓力大于10 16 個大氣壓時，采用無縫鋼管。而此時計算的壓力P=54.06kp已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個數(shù)值，所以這里應(yīng)采用無縫鋼管。5.水槍的選擇由于礦井灌漿、灑漿沒有專用的水槍，所以一

26、般采用低層建筑、建筑高度在24m以下的民用水槍。水槍噴嘴直徑有：13、16、19、22、32、44mm?？紤]到消防用途和實際工作需要，設(shè)計水槍采用44mm。因為H=，所以 v = 流速系數(shù)，一般取0.94水槍的流量 Q= S （式5-1）與u相同S 噴嘴橫斷面積H 水槍壓力，取35Qq = 0.91 = 132.2m3/h水帶直徑 ：50mm的水帶適應(yīng)噴嘴直徑16mm的水槍；65、75mm的水帶適應(yīng)噴嘴直徑19mm的水槍；90mm的水帶適應(yīng)噴嘴直徑22mm的水槍。 出水帶標(biāo)準(zhǔn)長度：20m.水槍的臺數(shù): N = （式5-2） 式中 Qw 取土?xí)r的用水量， Qq 單臺水槍的流量， Qw = Qti

27、 Qw = Qti q, （式5-3）q 水槍取土1m3時的耗水量 1.松散土壤，松散砂土、風(fēng)化泥巖： q值取56 m3/m3 ,壓力3040m2.堅固黃土、砂土： q取67 m3/m3 ，壓力5060m 3.極堅固黃土、砂土： q取79 m3/m3，壓力6070m 因此，水槍臺數(shù)為：N=1973.44/132.227=4.3臺.考慮實際情況及水槍的備用，水槍確定為6到8臺水槍。6.泥漿泵選擇下列情況需要泥漿泵：a.如果管路太長，輸漿壓力不夠；b.地面灌漿站距井口太遠(yuǎn)，泥漿至井口壓力不夠；c.采用水力取土，自然成漿方式時，水槍所需壓力由泥漿泵提供。（1）泥漿泵的流量Qj Qj=2150.694

28、/24=89.61 m3/h泥漿泵的流量Qj為前面設(shè)計的小時灌漿量，水力取土?xí)r為水槍小時用水量。 (2）泥漿泵揚程Hj hf=Lij （式6-1） L泥漿管道長度m；i泥漿管道每米長度上運送泥漿時的水頭損失，用公式計算：i =KK泥漿阻力系數(shù)，與土水比有關(guān)。i清水狀態(tài)下的水頭損失， iw=v2/2gd達西系數(shù),見表6-1：表6-1泥漿阻力系數(shù)表管徑200150125100750020300222002370026000292iw=v2/2gd=0.0220.64262/29.80.75=0.0062(m) ij =Kiw 其中k=1.15 =1.150.0062= 0.0071 m因是松散土壤

29、，松散砂土、風(fēng)化泥巖：q值取56 m3/m3 ,壓力3040m.這里取35米,工作時水槍流量為132.2 m3/h。 由于泥漿泵向井下輸送，所以不考慮揚程，只考慮壓力即可。根據(jù)所得數(shù)據(jù)及壓力，參照PN型泥漿選型選擇泥漿泵型號如表6-2所示：表6-2型號流量（m3/h）揚程(m)轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)軸功(千瓦)電動機型號4PO2-91-47.漿站主要設(shè)施7.1 泥漿攪拌池及攪拌機(1)泥漿制備方式其制備方式分為水力攪拌和機械攪拌兩種。水力攪拌適用于灌漿量小的況,一般多用機械攪拌。機械攪拌按其機械的運動方式，分為固定式和行走式兩種。本設(shè)計采用行走式。 (2)泥漿攪拌池的容積

30、泥漿攪拌池的容積一般按2小時灌槳量計算。泥漿攪拌獨宜分成兩格,輪換使用，且向出口方向應(yīng)有25的坡度。在泥漿出口處必須設(shè)置篩子,有運送位料的設(shè)備(小車、礦車)。（3)泥漿攪拌池布置泥漿池采用料石砌筑，分為兩格，一池存土浸泡，一池進行攪拌，輪換使用，泥漿池容積根據(jù)礦井最大灌漿量和取土供給能力確定，池身長20米，寬I米，深1米。黃土浸徹23小時后，待土質(zhì)松軟即可進行攪拌(泥漿攪拌機為行走式),泥漿濃度由供水管的控制閥調(diào)節(jié)。泥漿攪拌均勻后，經(jīng)泥漿池出口通過兩層孔徑分別為15毫米和10毫米的過濾篩流入灌漿管，然后送至井下灌漿地點。 （4）灌漿系統(tǒng)管道及取土場的防凍 在我國北方寒冷地區(qū)，冬季表土層凍結(jié)，取土制漿困難，應(yīng)采取防凍措施。a.灌漿系統(tǒng)管道可挖溝埋設(shè)或其上覆以草墊等。 b.冬季可于凍土層下掘?qū)Ｓ孟锏啦赏林茲{。c.在封凍前